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dc.creatorSilva, Francisco Wellington Martins da-
dc.date.accessioned2025-05-12T17:35:11Z-
dc.date.available2025-05-12T17:35:11Z-
dc.date.issued2025-03-21-
dc.identifier.citationSILVA, Francisco Wellington Martins da. Otimização multiobjetivo usando Algoritmo Genético de Classificação Não Dominada para a operação ótima de Pequenas Centrais Hidrelétricas em cascata. 2025. 174 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.212pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/45493-
dc.description.abstractBrazil has one of the most diversified energy matrices in the world, with a significant share of renewable sources, particularly hydropower. Given the increasing demand for electricity, the construction of large Hydroelectric Power Plants (HPPs) presents contemporary challenges, especially considering environmental, social, cultural, and regulatory issues. Therefore, there is a growing need to focus on small-scale projects, such as Small Hydroelectric Power Plants (SHPPs), as well as on optimizing electricity generation. This study aims to develop a multi-objective model for the optimal operation of a cascade of SHPPs along the Sapucaí Paulista River, namely Dourados, São Joaquim, Palmeiras, and Retiro. The methodology consists of applying the Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II) to a multi-objective model based on the functions of generated power, Operation and Maintenance (O&M) cost, and head losses across the cascade of SHPPs. The turbine and generator efficiency curves revealed that operators can identify an efficient operating range for the system, enabling power generation with reduced water resource consumption. This methodology proves to be innovative in the context of SHPPs, supported by statistical tests applied to validate the model’s objective functions. The NSGA-II results showed a significant increase in power generation in most months of the year, particularly in the second semester when energy resources are more constrained. Compared to the actual power generated by the facilities, the gains in May and June were 6% and 10%, respectively. In July, August, September, and October, gains exceeded 100%, while November and December saw gains of 88% and 64%, respectively. The application of NSGA-II proves to be an excellent technique to support decision-making and enhance the efficiency of electricity generation in SHPPs.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectEficiênciapt_BR
dc.subjectEfficiencypt_BR
dc.subjectGeração de energia elétricapt_BR
dc.subjectElectric power generationpt_BR
dc.subjectNSGA IIpt_BR
dc.subjectOptimizationpt_BR
dc.subjectOtimizaçãopt_BR
dc.subjectSmall hydroelectric power plantpt_BR
dc.subjectPequenas centrais hidrelétricaspt_BR
dc.titleOtimização multiobjetivo usando Algoritmo Genético de Classificação Não Dominada para a operação ótima de Pequenas Centrais Hidrelétricas em cascatapt_BR
dc.title.alternativeMultiobjective optimization using the Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm for the optimal operation of cascaded Small Hydroelectric power plantpt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor-co1Ferreira, Jacson Hudson Inácio-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4535509033718290pt_BR
dc.contributor.advisor1Camacho, José Roberto-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1516750463026262pt_BR
dc.contributor.referee1Miranda, Breno Brito-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9211499479655038pt_BR
dc.contributor.referee2Silva, Fabiana Aparecida de Toledo-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/5582504000439340pt_BR
dc.contributor.referee3Yamanaka, Keiji-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9893612181758615pt_BR
dc.contributor.referee4Guimarães Júnior, Sebastião Camargo-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/4375583997660468pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3948538701008343pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.resumoO Brasil possui uma das matrizes energéticas mais diversificadas do mundo, com considerável participação das fontes renováveis, em especial as fontes hídricas. Considerando a crescente demanda por energia elétrica, a construção de grandes Usinas Hidrelétricas (UHEs) é um desafio da atualidade, tendo em vista, as questões ambientais, sociais, culturais e de outorga. Assim, faz-se necessário um olhar diferenciado aos empreendimentos de pequeno porte, como as Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs), bem como, a otimização na geração de energia elétrica. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo multiobjetivo para operação ótima para as PCHs em cascata do Rio Sapucaí Paulista, sendo elas Dourados, São Joaquim, Palmeiras e Retiro. A metodologia abordada consiste em aplicar o Algoritmo Genético de Ordenação Não Dominada II (Non Dominated Sort Genetic Algorithms – NSGA - II ) no modelo multiobjetivo composto pelas funções de potência gerada no empreendimento, custo de Operação e Manutenção (O&M) e de perdas de carga para as PCHs em cascata. As curvas de eficiência da turbina e do gerador mostraram que o operador pode identificar uma faixa de operação eficiente do sistema, permitindo a geração de potência com menor consumo de recursos hídricos. Essa metodologia demonstra-se inovadora no contexto de PCHs, reforçando essa tese com a aplicação de testes estatísticos para a validação dessas funções. Os resultados do NSGA II demonstraram um ganho significativo na potência gerada na maioria dos meses do ano, principalmente no segundo semestre, quando os recursos energéticos estão críticos. Comparando com a potência real gerada no empreendimento, observou-se um ganho de 6% no mês de maio e de 10% em junho. Nos meses de julho, agosto, setembro e outubro, os ganhos superaram 100%, enquanto os meses de novembro e dezembro apresentaram ganhos de 88% e 64%, respectivamente. O uso do NSGA II pode ser uma excelente técnica para auxiliar no gerenciamento e tomada de decisão para a geração de energia elétrica em PCHs, de maneira mais eficiente.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Elétricapt_BR
dc.sizeorduration174pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::GERACAO DA ENERGIA ELETRICApt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.212pt_BR
dc.orcid.putcode183942755-
dc.crossref.doibatchid252b3ef3-0c41-4fe6-ae04-60dc4656a5de-
dc.subject.autorizadoEngenharia elétricapt_BR
dc.subject.autorizadoAlgorítmos genéticospt_BR
dc.subject.autorizadoUsinas hidrelétricaspt_BR
dc.subject.autorizadoEnergia elétrica - Produçãopt_BR
dc.subject.autorizadoDesenvolvimento de recursos hídricospt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 12. Consumo e produção responsáveis - Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 13. Ação contra a mudança global do clima - Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus impactos.pt_BR
Aparece en las colecciones:TESE - Engenharia Elétrica

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